L’esperienza del laboratorio pubblico-privato COSMIC sulle tecnologie open source per sistemi software critici Centro di ricerca sui sistemi Open Source per le applicazioni ed i Servizi MIssion Critical Stefano Russo Dipartimento di Informatica e Sistemistica Università di Napoli Federico II

2 Obiettivi 1 di 2 Realizzazione di un laboratorio pubblico-privato per: – Ricerca Industriale – Sviluppo precompetitivo – Formazione e trasferimento tecnologico Rafforzamento della posizione di leadership italiana nel mercato dei sistemi mission-critical, grazie alla cooperazione tra i partner: – industriali (SELEX-Sistemi Integrati) – accademici (CINI, DIS) – di ricerca industriale (CRIAI, SESM) Piattaforme ICT open-source applicabili allo sviluppo di nuovi prodotti middleware per sistemi mission-critical con requisiti di affidabilità e tempo-reale

3 Obiettivi 2 di 2 Middleware open source, per i diversi domini applicativi di SELEX-SI: –controllo del traffico aereo –gestione dei sistemi imbarcati –sistemi di sorveglianza aerea e costiera –sistemi per la sicurezza degli aeroporti, dei porti e di altre infrastrutture

4 I partner SELEX-Sistemi Integrati (Gruppo Finmeccanica) –Secondo produttore mondiale sistemi integrati ATM –Di rilevanza nazionale nei sistemi civili e di difesa –Partner con la collaborazione di SESM Consorzio di ricerca industriale di SELEX-SI CRIAI –Consorzio di ricerca industriale, sviluppo precompetitivo e trasferimento tecnologico dell’Università di Napoli Federico II –Centro di competenza sull’open-source CINI –Consorzio Interuniversitario Nazionale per l’Informatica –Ricerca su sistemi distribuiti, tecnologie middleware, sicurezza delle reti DIS UNINA –Formazione

5 La sede di COSMIC nello stabilimento SELEX di Giugliano (NA)

6 Struttura del progetto RI SP Prevalenza: OR1: Definizioni dei requisiti di dettaglio dei sistemi missoni critical dal punto di vista della Dependability/System Management, dei meccanismi dell’ accesso in Mobilità OR5. Identificazione di nuove tematiche di Ricerca per la realizzazione di sistemi Mission Critical, Dissemination attraverso conferenze e comunità open source OR2: Studio, di componenti OS per Data Distribution e System Management per sistemi MC OR3: Studio e progettazione di componenti OS per l'accesso a servizi MC in Mobilità OR4: Studio e adattamento dei componenti per il caso applicativo FDP. Integrazione Sviluppo Modulo 1 Sviluppo Modulo N Continuos building etesting Definizione dei Requisiti DDS e System Management In Sistemi Mission Critical Accesso in mobilità per servizi Mission Critical Prototipo Caso di studio applicazione Per il Flight Data Processing Dissemination Trasferimento tecnologico Applicazione ad altre tipologie di sistemi critici Caratterizzazione di nuove tematiche di ricerca Inizio: 2 maggio 2006 Durata: 3 anni

7 Prospettiva industriale SELEX-SI –Sistemi di Air Traffic Management –Gestione Flotte –Homeland Security Gruppo Finmeccanica –Sistemi di gestione di infrastrutture critiche EUROCONTROL Free Software –Unificazione degli spazi aerei –Indipendenza dalle soluzioni tecnologiche Open Innovation Model –Proposte di standard –Miglioramento continuo (software open source)

8 Il ruolo di SELEX-SI Requisiti del dominio applicativo e del mercato dei sistemi mission-critical –Air Traffic Management –Monitoraggio Flotte –Homeland security Sperimentazioni in applicazioni reali Esigenza di figure professionali altamente specializzate –Tecnologie middleware a componenti –Tecnologie open-source e sistemi di sviluppo –Sistemi real-time –Progettazione di sistemi fault-tolerant –Modellazione e analisi dei sistemi software complessi

9 Il ruolo CINI LABORATORIO NAZIONALE “C. SAVY” DI NAPOLI Ricerca e formazione su: Sistemi Fault Tolerant e Real Time (FT&RT) –Modelli matematici (es., modello formale basato su Stochastic Activity Networks) per l’analisi di sistemi FT&RT; –Architettura middleware intrinsecamente tollerante ai guasti ed in grado di soddisfare requisiti di real-time (middleware mission-critical). Tecnologie di rete e sistemi di Intrusion Detection (IDS) Metodologie di sviluppo e test di sistemi complessi critici basati su componenti OTS –Dependability benchmarking e fault injection –Performance assessment di middleware di distribuzione dati (DDS) –Analisi della dependability di sistemi operativi COTS (es: Linux) e di macchine virtuali (Java Virtual Machine)

10 Il ruolo CRIAI Ricerca industriale nei seguenti campi: –Network Intrusion Detection (in collaborazione con UniNA) –GRID Computing (collaborazioni con ENEA, INFN ed SSC by TI e Pirelli) Centro di competenza sul software open-source –Divulgazione “Free Software in Ethics and in Practice” – Napoli, 23 e 24 marzo 2006 – con R. M. Stallman, R. Davoli, U. De Julio, V. Pagani. CMS Open Source ed Accessibilità – 4 e 5 Novembre 2005 – CRIAI Sito web di progetto ( –Gestione progetti open-source su Anonymizer - tool per l'eliminazione dati sensibili da tracce traffico di rete; Assyst - sistema per la reazione ad attacchi di tipo Distributed Denial of Service (DDoS) in reti di calcolatori; S-predator – sistema per la rilevazione di intrusioni basato su tecniche di pattern recognition & data mining; O-paque - Libreria per la risoluzione euristica di problemi di allocazione monodimensionale (cutting-stock, bin packing, knapsack problem).

11 Il ruolo DIS Dipartimento di Informatica e Sistemistica dell’Università di Napoli Federico II Formazione su: Sistemi distribuiti Ingegneria del software Tecnologie middleware Ambienti di sviluppo Modellazione analitica dei sistemi complessi Metodologie e tecnologie per sistemi fault- tolerant e real-time

12 COSMIC FARM Linguaggio C Sviluppo software open source Programmazione orientata agli oggetti Linguaggio C++ Linguaggio Java Middleware CORBA Reti di calcolatori Reti e mobilità Sicurezza per le reti Rilevazione di intrusioni in reti di calcolatori Protocolli di comunicazione real-time Firma digitale e sicurezza informatica Affidabilità e scalabilità dei sistemi Basi di dati relazionali Tecniche avanzate di Ingegneria del Software Linguaggi per la modellazione dei sistemi software Strumenti per la documentazione del software Extreme Programming Alternanza formazione d’aula e attività di stage on-the-job Progetto di formazione di 10 ingegneri ICT su:

13 Attività svolte primi 18 mesi Insediamento laboratorio nello stabilimento SELEX di Giugliano Deliverable di progetto OR1 e OR2 Sviluppo 3 tool software open source (Adepto, Melany, HADM) Organizzazione di 6 workshop di progetto ~10 Tesi di Laurea Specialistica e/o v.o. ~10 Tirocini e tesi di Laurea (I liv.) Selezione e formazione 10 ingegneri ICT –attualmente in attività stage on-the-job Personale di ricerca universitario coinvolto –6 professori / ricercatori –4 dottorandi di ricerca (XXI e XXII ciclo), 1 post doc –~10 borsisti / contrattisti di ricerca –2 tecnici, 3 amministrativi, 1 tutor d’aula per la formazione Pubblicazioni scientifiche –5 articoli pubblicati in atti di conferenze internazionali